استفاده از آزمون پيچش گرم جهت تعيين تجربي دماهاي بحراني فولاد ايكس شصت و پنج

The use of hot torsion testing for determination of critical temperatures of API X65 steel

تعيين دماي عدم تبلور مجدد (Tnr) و دماهاي شروع و پايان استحاله آستنيت (Ar3 و Ar1) به منظور طراحي عمليات ترمومكانيكي مناسب براي توليد فولادهاي اي پي آي اهميت زيادي دارد. در اين پژوهش، از آزمون پيچش گرم با زمان بندي ميانگين و پيچش با سرمايش پيوسته پس از آزمون پيچش گرم با زمان بندي واقعي براي تعيين دماهاي بحراني عمليات ترمومكانيكي فولاد ايكس 65 براي اولين بار در داخل كشور استفاده شد. اين فولاد وارداتي بوده و كاربردهاي گسترده اي در خطوط قطور و پرفشار انتقال گاز طبيعي و شبكه هاي انتقال نفت ايران دارد. نتايج نشان داد كه زمان بندي ميانگين براي تعيين دماي Tnr روش مناسبي است؛ در حالي كه پيچش با سرمايش پيوسته براي تعيين دماهاي Ar3 و Ar1 مناسب است. نتايج بدست آمده با روابط تجربي براتو و اوچي (با هدف بررسي قابليت اعتماد اين روابط) براي تعيين دماهاي Tnr و Ar3 مقايسه گرديد. مقدار خطاي نسبي 4 درصد براي هر دو رابطه به دست آمد كه نشان دهنده لزوم انجام آزمايشات تجربي براي تعيين دماهاي بحراني عمليات ترمومكانيكي مي باشد. با توجه كمبود داده هاي تجربي مي توان از نتايج پژوهش حاضر جهت طراحي عمليات ترمومكانيكي بهينه در داخل كشور (با انتخاب محدوده دمايي مناسب جهت انجام مراحل نورد خشن و پرداخت) استفاده كرد.

Thermo-mechanical control processing is used to produce API pipeline steels. To design a proper thermo-mechanical cycle, it is necessary to determine the critical temperatures including non-recrystallization temperature (Tnr) and austenite to ferrite transformation start and finish temperatures (Ar3 and Ar1). In this research, average schedule and continuous cooling torsion after a real schedule were used to determine critical temperatures of API X65 steel for the first time in Iran. This steel is imported from abroad and is extensively used in Iran for large diameter, high-pressure gas transportation pipelines and for oil transmission networks. It was found that the average schedule was a proper method to determine Tnr; while, continuous cooling torsion was proper to determine Ar3 and Ar1. The obtained results were compared with Boratto and Ouchi experimental relations (with the purpose of evaluating the reliability of these relations) for determination of Tnr and Ar3 critical temperatures. The obtained 4 percent relative error from both relations showed the need for conducting the experimental studies. Regarding the lack of experimental data, the obtained results can be used to design the optimum thermo-mechanical control process (through the selection of proper temperature ranges for rough and finish rolling stages) in domestic manufacturing of the test steel.